DE9308869U1

DE9308869U1 - Federspannvorrichtung

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Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1993-09-16
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Description

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Die Neuerung bezieht sich auf eine Federspannvorrichtung zum Spannen einer Schraubenfeder, insbesondere von Federbeinen, nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. 1

Federbeine werden u.a. in Kraftfahrzeugen unterschiedlicher Bauart und Größe verwendet, um die beim Fahren aufgrund des Straßenbelags auftretenden Schwingungen durch Stöße zu dämpfen. Hierfür werden in der Regel Schraubenfedern verwendet, deren Länge, Durchmesser, Federdrahtstärke und -querschnittsform je nach Fahrzeuggröße und Benutzungsart stark variiert.

Wie bei allen mechanischen Teilen ist die Lebensdauer auch einer Schraubenfeder z.B. eines Federbeins oder das Federbein bzw. der Stoßdämpfer selbst aus mancherlei Gründen begrenzt, so daß ihr Austausch erforderlich wird.

Für diesen Austausch wird eine Vorrichtung verwendet, die die Schraubenfeder zusammenpreßt, um danach ein Entfernen des durch die Schraubenfeder schwingungsdämpfend gehaltenen Bauteils, z.B. eines Federbeins oder eines Stoßdämpfers, zu ermöglichen.

Die Größe dieser Vorrichtung muß den Abmessungen und Federkräften der Schraubenfeder zugeordnet werden. Die Werkstätten waren daher gezwungen, eine entsprechende Anzahl unterschiedlicher Vorrichtungsgrößen bereitzuhalten, um erforderliche Reparaturen in jedem Fall ausführen zu können. Außerdem konnten diese bekannten Vorrichtungen ein Herausspringen der gespannten Schraubenfeder aus der Vorrichtung nicht mit Sicherheit verhindern.

Der Anmelder hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Federspannvorrichtung zu schaffen, die unabhängig von Größe und Spannkräften der Schraubenfeder verwendet werden kann und ohne größeren Kraftaufwand leicht zu betätigen ist.

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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt sie eine Federspannvorrichtung mit den im Kennzeichen des Hauptanspruchs aufgeführten Merkmalen vor.

Durch Verwenden einer Schraubspindel zwischen zwei Führungsstangen wird ein Verkanten beim Verschieben des betreffenden Federhalters vermieden. Da die beiden Führungsstangen lediglich Führungsaufgaben für eine mit dem verschiebbaren Federhalter verbundene Führungsplatte haben, brauchen sie für keine andere Aufgabe ausgebildet und bemessen zu werden. Die Schraubspindel wiederum, die einerseits in einer die beiden Führungsstangen verbindenden Fußplatte und andererseits in einer die beiden Führungsstangen verbindenden Deckenplatte drehbar angeordnet ist und über ein Innengewinde in der Führungsplatte die eingespannte Schraubenfeder zusammenpreßt oder entspannt, wird nur für das Zusammenpressen der Schraubenfeder - auch hinsichtlich ihrer Gewindeausbildung - ausgelegt. Um ein Herausspringen der Schraubenfeder aus der Spannvorrichtung zu verhindern, genügt es in der Regel, wenn die Federhalter so ausgebildet sind, daß sie den Umfang der zwischen ihnen eingespannten Schraubenfeder mindestens 180° weit umfassen. Dies wird dadurch unterstützt, daß mindestens einer der beiden Federhalter so angeordnet ist, daß er sich der Federsteigung anpaßt.

Vorteilhafte Einzelheiten der neuerungsgemäßen Vorrichtung sind in den kennzeichnenden Teilen der Unteransprüche angegeben.

So wird ein Verkanten bei Verschieben des betreffenden Federhalters noch sicherer vermieden, wenn die Schraubspindel mittig zwischen den beiden Führungsstangen angeordnet ist.

Um die Schraubspindel auf einfache Weise drehen zu können, ist es vorteilhaft, wenn sie aus der Fußplatte oder der Deckenplatte so weit herausragt, daß sie an diesem Ende eine Ausbildung zur Aufnahme eines Drehwerkzeugs aufweist.

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Ftir die große Belastung der Schraubspindel ist es günstig, ein vergütetes Trapezgewinde zu wählen, das eine lange Funktionsdauer gewährleistet.

Dem Anpassen an die Schraubenfedersteigung dient die Maßnahme, mindestens einen Federhalter in Umfangsrichtung geteilt auszubilden, wobei die Teilung vor allem in zwei gleich lange Teile erfolgen sollte, die gelenkig miteinander - gegebenenfalls über ein Zwischenstück - verbunden sind. Diese Anpassung der Federhalter an die unterschiedlichen Federdurchmesser vereinfacht das Gerät, macht es universell für jede Federgröße und verringert die Lagerhaltung von Vorrichtungsteilen.

Um die Federhalter möglichst kostengünstig und doch für unterschiedlich dimensionierte Schraubenfedern geeignet auzubilden, sollten sie Spannklauen zur Aufnahme des Federdrahtes bzw. der Schraubenfederabdeckung aufweisen. Wenn diese Spannklauen insbesondere schwenkbar und/oder verstellbar an den freien Enden des Federhalters angebracht sind, können sie besonders gut für die jeweilige Schraubenfeder und deren Steigung eingestellt werden. Dabei hat es sich besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Merkmale des Anspruchs 10 zur Anwendung kommen. Durch die plattenartige Ausbildung der freien Enden ist der Bereich für die Befestigungslage der Spannklauen variabler und kann an jee Federgröße angepaßt werden.

Dem Anpassen an die unterschiedlichen Schraubenfederdrahtquerschnitte dient die Maßnahme, daß die Spannklauen mindestens eines Federhalters einen U-förmigen Querschnitt aufweisen. Vorteilhaft ist ferner, wenn diese U-förmige Spannklaue in ihrer Längsrichtung gebogen ausgeführt ist. Wenn dabei die freien Schenkel im U-förmigen Querschnitt der Spannklaue so hoch ausgebildet sind, daß sie zur Aufnahme von mindestens zwei unterschiedlichen Steigungsbereichen einer entspannten Schraubenfeder geeignet sind, dient dies zum besseren Halten der Feder und gegen das Ausbiegen.

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Da ein Herausspringen der Schraubenfeder aus der Spannvorrichtung eine Gefährdung der in der Nähe befindlichen Monteure bedeutet, sollte dies auch bei ungünstigsten Werkstattbedingungen auf jeden Fall verhindert werden. Deshalb weist mindestens der verschiebbare Federhalter eine an seinen freien Enden befestigte Sicherheitskette auf, die mindestens an ihrem einen Ende an das freie Ende des zugeordneten Federhalters einhängbar ist. Dabei kann die Nutzlänge der Sicherheitskette wegen der unterschiedlichen Schraubenfederdurchmesser - auf unterschiedliche Weise - verstellbar und einstellbar sein.

Um die neuerungsgemäße Spannvorrichtung auch außerhalb der Schraubenfeder-Einbaustelle anwenden zu können, benötigt sie eine Verlängerung in Achsrichtung durch eine Stützeinrichtung, die zum Befestigen z.B. in einem Schraubstock dienen kann. Darüber hinaus kann die Stützeinrichtung an ihrem freien Ende einen Fuß zum Aufstellen der Spannvorrichtung aufweisen.

Es ist vorteilhaft, wenn die Stützeinrichtung zwischen ihrem Fuß und dem unteren Federhalter ein Fangblech zur Aufnahme eines von der Schraubenfeder gehaltenen Bauteils aufweist, damit dieses beim Hantieren mit der Schraubenfeder nicht herunterfällt und dabei gegebenenfalls beschädigt wird.

Die Neuerung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die jedoch nicht den Schutzumfang begrenzen.

Es zeigt:

Figur 1 eine Perspektive Ansicht einer Federspannvorrichtung

nach der Neuerung,
Figur 2 eine Schraubenfeder, die in die Federspannvorrichtung

eingespannt werden kann,
Figur 3 eine Ansicht der Führungsplatte mit gelenkig eingebau

ten Federhalterteilen,

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Figur 4 eine Perspektive Ansicht von zwei Federhalterteilen, die

direkt miteinander gelenkig verbunden sind, Figur 5 eine Draufsicht auf zwei Federhalterteile, die über ein Zwischenstück miteinander gelenkig und mit der

Führungsplatte verbunden sind, Figur 6 eine Perspektive Ansicht eines Federhalterteils mit Boh

rungen zur Aufnahme für eine Spannklaue, Figur 7 eine Perspektive Ansicht auf eine Spannklaue zur Auf

nähme eines Schraubenfederdrahtes, vergrößert und Figur 8 eine Perspektive Ansicht einer Spannklaue zur Aufnahme einer Schraubenfederabdeckung, vergrößert.

Die in Figur 1 dargestellte Federspannvorrichtung weist zwei Federhalter la, Ib; 2a, 2b zum Halten einer Schraubenfeder 10 (siehe Figur 2) auf. Während der untere Federhalter la, Ib unverschiebbar an einer Fußplatte 3 angebracht ist, kann der obere Federhalter 2a, 2b mittels einer Schraubspindel 4 gehoben und gesenkt werden, die in der Fußplatte 3 und in einer Deckenplatte 5 drehbar gelagert ist. Für sein Heben und Senken ist der obere Federhalter 2a, 2b mit einer Führungsplatte 6 versehen, die in einer Bohrung 6c ein Innengewinde 6a aufweist (siehe Figur 5), in das die Schraubspindel 4 mit ihrem Außengewinde 4a eingreift. Es kann dem Fachmann überlassen bleiben, welche Gewindeform für die Schraubspindel 4 gewählt wird. Zum Übertragen großer Kräfte und für eine lange Funktionsdauer hat sich ein vergütetes Trapezgewinde bewährt. Um die Schraubspindel 4 mit einem Drehwerkzeug 20 drehen zu können, weist sie eine z.B. aus der Deckenplatte 5 herausragende Verlängerung 4b auf, deren Ende für die Betätigung durch das Drehwerkzeug 20 entsprechend ausgebildet ist.

Um den oberen Federhalter 2a, 2b fluchtend mit dem unteren Federhalter zu heben und zu senken, weist die Federspannvorrichtung zwei Führungsstangen 7, 8 auf, die mit der Fußplatte 3 und der Deckenplatte 5 fest verbunden sein können und durch Aussparungen 6b der Führungsplatte 6 des oberen Federhalters 2a, 2b gleitend hindurchgehen (siehe Figur 3). Es besteht die Möglichkeit, an die-

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sen Aussparungen 6b Gleitlager bekannter Art vorzusehen. Ferner ist es nicht erforderlich, die Aussparungen 6b als Bohrungen auszuführen, da sie bei Bedarf gabelförmig gestaltet sein können, um die Montage der Federspannvorrichtung zu vereinfachen.

Die Führungsstangen 7, 8 und die Schraubspindel 4 können durch Seitenwände 9a, 9b sowie eine Rückwand 9c abgedeckt sein, die mit der Fußplatte 3 und der Deckenplatte 5 fest verbunden sind. Dadurch ergibt sich ein stabiles Gehäuse für die Federspannvorrichtung, das gestattet, die Führungsstangen 7, 8 gegebenenfalls auch lose in Fußplatte 3 und Deckenplatte 5 anzuordnen. Anstelle von Seitenwänden 9a, 9b und Rückwand 9c kann das Gehäuse aus einem Rohr bestehen, das für das Heben und Senken des oberen Federhalters 2a, 2b einen entsprechend dimensionierten Schlitz aufweist.

Um die Federhalter la, Ib; 2a 2b dem Durchmesser der Schraubenfeder 10 anpassen zu können, sind sie in Umfangsrichtung geteilt ausgebildet und über Bolzen 22, 23 gelenkig befestigt. Insbesondere aus Montagegründen und zur Vereinfachung der Lagerhaltung sollten die Federhalterteile gleich lang sein. Dabei ist es prinzipiell unerheblich, ob die beiden Federhalterteile la, Ib bzw. 2a, 2b direkt (siehe Figur 4) oder über ein Zwischenstück 12 (siehe Figur 5) gelenkig miteinander verbunden sind. Die Federhalter la, Ib; 2a, 2b sind so bemessen, daß sie den Umfang der Schraubenfeder 10 mindestens 180° weit umfassen.

An den freien Enden der Federhalter la, Ib; 2a, 2b sind Spannklauen 13, 14 zur Aufnahme des Schraubenfederdrahtes 10a (siehe Figur 7) oder einer Schraubenfederabdeckung 10c (siehe Figur 8) vorgesehen. Die Spannklaue 13 zur Aufnahme des Schraubenfederdrahtes 10a ist im Querschnitt im wesentlichen U-förmig und in Längsrichtung bevorzugt gebogen ausgebildet. Die Spannklaue 13 wird am freien Ende eines Federhalterteiles la, Ib; 2a, 2b mit Befestigungselementen 15 einstellbar befestigt. Hierfür sind im Federhalterteil la, Ib; 2a, 2b beispielsweise Bohrungen 16 zur Aufnahme der Befestigungselemente 15 vorgesehen. Wenn die freien Enden der

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Federhalteteile la, Ib plattenartige Erweiterungen 24 in vertikaler Richtung zeigen, so sind vorteilhafterweise noch mehr Bohrungen 16 in Höhe und Länge zur unterschiedlichen Aufnahme der Spannklauen 13 in verschiedener Lage möglich. Jedoch können anstelle der Bohrungen 16 beliebig anders gestaltete Aussparungen für eine gegebenenfalls feinere Einstellbarkeit vorgesehen werden. Dies ist insbesondere für eine schwenkbare Einstellung der Spannklaue 13 zweckmäßig, um sie der Steigung der Schraubenfeder 10 besser anpassen zu können (siehe Figur 6).

Das Befestigungselement 15 ist entweder direkt mit dem (äußeren) freien Schenkel 13a des U-förmigen Querschnitts der Spannklaue 13 oder an einem vom U-förmigen Querschnitt abgekröpften Abschnitt 13b der Spannklaue 13 verbunden. Die freien Schenkel im U-förmigen Querschnitt der Spannklaue 13 können so hoch ausgebildet sein, daß sie zur Aufnahme von mindestens zwei unterschiedlichen Steigungsbereichen einer entspannten Schraubenfeder 10 geeignet sind.

Anstelle der Spannklaue 13 kann bedarfsweise die L-förmig gestaltete Spannklaue 14 zur Aufnahme der Schraubenfederabdeckung 10c in gleicher Weise an einem Federhalterteil la, Ib; 2a, 2b befestigt werden.

Um ein Herausspringen der Schraubenfeder 10 aus der Federspannvorrichtung mit Sicherheit zu verhindern, ist eine Sicherheitskette 17 vorgesehen, die zwischen den freien Enden eines Federhalters la, Ib; 2a, 2b angeordnet ist und dabei die eingespannte Schraubenfeder 10 in ihrer Lage hält. Die spezielle Ausbildung der Kette ist dem Fachmann überlassen. Um jedoch die Montage und Demontage der Schraubenfedern in die bzw. aus der Spannvorrichtung zu erleichtern, sollte die Sicherheitskette 17 mindestens an ihrem einen Ende an das freie Ende des zugeordneten Federhalters la, Ib; 2a, 2b einhängbar sein, wenn in diesem Fall das andere Ende der Sicherheitskette 17 mit dem Federhalterende fest verbunden ist. Günstiger ist es jedoch, wenn beide Enden der Sicherheitskette 17 in die freien Enden eines zugeordneten Federhalters la, Ib; 2a, 2b

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einhängbar sind, da auf diese Weise die Sicherheitskette 17 unabhängig von Abnutzungserscheinungen verstellbar und einstellbar ist und gegebenenfalls leicht gegen eine neue Sicherheitskette 17 ausgetauscht werden kann.

Um die Federspannvorrichtung einsetzen zu können, muß sie in der Regel mit einer Stützeinrichtung 18 verbunden werden. Die Art und Ausbildung der Verbindung zwischen Federspannvorrichtung und Stützeinrichtung 18 sollte dem Fachmann überlassen bleiben, der entscheidet, ob diese Verbindung wegen unterschiedlicher Einsatzmöglichkeiten austauschbar oder für dauernd festgelegt sein soll. So wird z.B. für eine Befestigung der Federspannvorrichtung im Schraubstock eine einfache rohrartige Verlängerung häufig ausreichen, während eine Betätigung der Federspannvorrichtung auf der Werkbank in der Regel einen Fuß 18a zum Aufstellen der Spannvorrichtung erfordert.

In manchen Fällen mag es zweckmäßig sein, zwischen dem Fuß 18a der Stützeinrichtung 18 und dem unteren Federhalter la, Ib ein Fangblech 19 zur Aufnahme eines von der Schraubenfeder 10 gehaltenen Bauteils vorzusehen, damit dieses beim eventuellen Herausfallen aus der Schraubenfeder nicht beschädigt wird.

Ganz allgemein sei vermerkt, daß drehbare und schwenkbare Bauteile der vorstehend beschriebenen Federspannvorrichtung in entsprechenden Lagern geführt werden sollten, um die Lebensdauer der Vorrichtung zu verlängern und die Kraft zur Betätigung zu verringern.

Claims

P A T &Egr;&Ngr;&Tgr;&Lgr;&Ngr; W ALT

DIPL.-ING. VOLKER SASSE ^l ^>irrei'^lsl -^aBe ²¹

D 8070 INGOLSTADT

E U R O H E A N P A T E N T A T T O R N E Y _Tdefon 0841/82082

Telefax 08 41/8 20 83

14.06.1993

l'alentanwalt Dipl. Ing. V. Sasse, ParrcuLstr. 27, 8070 Ingolstadt ' Wt-1

S/M

Anmelder: Werner Weitner, Sollnau 12, 8078 Eichstätt

Federspannvorrichtung

Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Spannen einer Schraubenfeder, insbesondere von Federbeinen, mit zwei an ihren Enden jeweils durch Verbindungsstücke gehaltene Führungsstangen und zwei axial miteinander fluchtender Federhaltern, von denen zumindest einer an den Führungsstangen geführt ist, und einer Schraubverbindung, mit der die Federhalter in ihrem Abstand zueinander verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubverbindung eine Schraubspindel (4) ist, die zwischen den beiden Führungsstangen (7, 8) in den für die Führungsstangen (7, 8) als Fußplatte (3) einerseits und als Deckenplatte (5) andererseits ausgebildeten Verbindungsstücken drehbar angeordnet ist,

daß der verschiebbare Federhalter (2a, 2b) mit einer an den Führungsstangen (7, 8) gleitend geführten Führungsplatte (6) versehen ist, die zwischen den beiden Führungsflächen (6b) eine Bohrung mit einem Innengewinde (6a) für die Aufnahme der Schraubspindel aufweist,

Bankkonten: Dresdner Bank Ingolstadt 1 723935 BLZ 721 80002

Postscheckkonto München 225 940-800 BLZ 700 100 70

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daß die Federhalter (la, Ib; 2a, 2b) so ausgebildet sind, daß sie den Umfang der zwischen ihnen eingespannten Schraubenfeder (10) mindestens 180° weit umfassen und

daß mindestens ein Federhalter (la, Ib; 2a, 2b) so angeordnet ist, daß er sich der Federsteigung (10a) anpaßt.

2. Federspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubspindel (4) mittig zwischen den beiden Führungsstangen (7, 8) angeordnet ist.

3. Federspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Schraubspindel (4) eine aus der Fußplatte (3) oder der Deckenplatte (5) herausragende Verlängerung (4b) aufweist, die zur Aufnahme eines Drehwerkzeugs (20) ausgebildet ist.

4. Federspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubspindel (4) ein vergütetes Trapezgewinde (4a) aufweist.

5. Federspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Federhalter (la, Ib; 2a, 2b) in Umfangsrichtung geteilt ausgebildet ist.

6. Federspannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Federhalter (la, Ib; 2a, 2b) in Umfangsrichtung in zwei gleich lange Teile (la/Ib; 2a/2b) geteilt ist, die miteinander gelenkig verbunden sind.

7. Federspannvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Teile (la/Ib; 2a/2b) des Federhalters (la, Ib; 2a, 2b) über ein Zwischenstück (12) gelenkig miteinander verbunden sind.

8. Federspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federhalter (la, Ib; 2a, 2b) Spann-

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klauen (13, 14) zur Aufnahme des Federdrahtes (10a) bzw. der Schraubenfederabdeckung (10c) aufweisen.

9. Federspannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannklauen (13) mindestens eines Federhalters (la,
Ib; 2a, 2b) so weit schwenkbar angeordnet sind, daß sie sich der Steigung (10b) der Schraubenfeder (10) anpassen können.

10. Federspannvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein Federhalter (la/lb, 2a/2b) an seinen freien Enden der Teile (la/lb, 2a/2b) eine plattenartige Erweiterung (24) in vertikaler Richtung mit mehrfacher Aufnahme, bevorzugt Bohrungen (16), in Höhe und Länge für die Spannklauen (13, 14) aufweisen.

11. Federspannvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannklauen (13, 14) mindestens eines Federhalters (la, Ib; 2a, 2b) in Umfangsrichtung und/oder Höhe der einzuspannenden Schraubenfeder (10) verstellbar angebracht sind.

12. Federspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannklauen (13) mindestens eines Federhalters (la, Ib; 2a, 2b) einen U-förmigen Querschnitt zur Aufnahme des Federdrahtes (10a) aufweisen.

13. Federspannvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet _t daß die freien Schenkel (13a) im U-förmigen Querschnitt der Spannklaue (13) in ihrer Höhe derart ausgebildet sind, daß sie zur Aufnahme von mindestens zwei unterschiedlichen Steigungsbereichen (10b) einer entspannten Schraubenfeder (10) geeignet sind.

14. Federspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der verschiebbare Federhalter (2a, 2b) eine an seinen freien Enden befestigte Sicherheitskette

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(17) aufweist, die ein Herausspringen der eingespannten Schraubenfeder (10) verhindert.

15. Federspannvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Sicherheitskette (17) mindestens an ihrem einen Ende an das freie Ende des zugeordneten Federhalters (la, Ib; 2a, 2b) einhängbar ist.

16. Federspannvorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Nutzlänge der Sicherheitskette (17) einstell und verstellbar ist.

17. Federspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Achsrichtung durch eine Stützeinrichtung (18) zum Befestigen z.B. in einem Schraubstock verlängert ist.

18. Federspannvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß die Stützeinrichtung (18) an ihrem freien Ende einen Fuß (18a) zum Aufstellen der Spannvorrichtung aufweist.

19. Federspannvorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Stützeinrichtung (18) zwischen ihrem Fuß (18a) und dem unteren Federhalter (la, Ib) ein Fangblech (19) zur Aufnahme eines von der Schraubenfeder (10) gehaltenen Bauteils aufweist.